现代电力系统洁净经济调度理论与应用

本书归属“能源革命与绿色发展丛书”，主题针对当前大规模风电并网而引发的电力系统经济调度的若干问题，本书作者总结多年来在风力发电并网调度技术方面的研究成果。本书注重原创，将作者所在团队在国家自然科学基金中针对局部电网接入大规模风电获得的研究成果、仿真数据进行归纳总结，无论从内容结构上，还是选题内容上，均遵从由浅入深、由表及里的方法，将对广大读者有更大的帮助。 

本书主要介绍了大规模风电并网的现代电力系统洁净经济调度涉及的理论和应用技术，包括高准确度风电功率多尺度预报技术、储能技术、风火电运行成本计算、大规模风电并网电力系统的调度控制技术等，结合案例阐述了电力系统洁净经济调度对于风电发展的决定性意义。通过本书，读者能够便捷地了解现代大规模风电并网电力系统洁净经济调度的进展，可为风力发电、储能技术和电力市场等相关领域的专业技术人员和政策研究人员提供参考，也可为相关专业高等院校师生的学习和研究工作提供帮助。

前言参数与变量汇总表第1章绪论11现代电力系统洁净经济调度的概念12大规模风电并网的现代电力系统洁净经济调度的基本问题13国内外研究现状与分析14本书的主要内容参考文献第2章现代电力系统洁净经济调度中风电场功率预报研究21引言22基于BPANN的风电场功率预报221概述222基于BPANN的风电场功率预报建模23基于误差预测风电功率预报误差一次修正231基于BPANN的风电功率预报误差预测建模232基于误差预测的风电功率预报误差一次修正建模24基于储能技术风电功率预报误差二次修正25仿真测试26小结参考文献第3章风电场出力预报预评估31引言32风电场出力预报预评估概念33风电场出力预报预评估标准或原则及其判据建模34风电场出力短期预报预评估判据建模35算例研究351基于IEEE30节点6机测试系统算例仿真352基于某区域电网的实例应用研究36小结参考文献现代电力系统洁净经济调度理论与应用目录第4章风电场储能容量优化配比研究41引言42补偿风电功率预报误差的储能系统容量配比43抑制风电出力反调峰和宽幅波动的储能系统容量配比431基于电网负荷分布规律的风电反调峰判据432风电宽幅波动判据433储能系统抑制风电反调峰和宽幅波动的容量配比计算模型44风电并网系统经济调度中储能容量优化配比45风电场储能系统运行仿真软件(容量配置计算)开发及测试451风电场储能系统运行仿真软件开发452风电场储能系统容量配比规划软件(SSOAS)测试46小结参考文献第5章风电和火电运行成本51引言52风电运行成本建模521克服大比例风电并网和运行问题的措施及其对风电成本的影响522基于储能技术的风电并网条件建设补偿成本计算模型523基于储能技术并网的高穿透功率风电备用容量惩罚成本计算模型524基于储能并网的高穿透功率风电弃风运行补偿成本计算模型525风电并网对电力市场和政策的挑战及对风电成本的影响526风电CPDO计算模型527风电运行价值计算模型53火电运行成本建模54小结参考文献第6章大规模风电并网现代电力系统单一目标洁净经济调度61引言62大规模风电并网现代电力系统调度计划的标尺体系构建621广域时间尺度上风电出力特性及对电网调度计划的影响622基于误差分层平抑的风电出力预报误差带标尺体系构建623风电并网系统调度多维标尺体系构建63大规模风电并网现代电力系统单一目标洁净经济调度计划建模631日前调度计划建模632+∞调度计划建模633+δ调度计划建模634 25%调度计划建模64遗传算法65基于某区域电网的算例仿真测试651算例介绍652日前调度计划653+∞调度计划和+δ调度计划654 25%调度计划66小结参考文献第7章大规模风电并网现代电力系统多目标洁净经济调度71引言72数学建模721CCPs建模722风电不确定性建模723鲁棒洁净经济调度计划建模73解决方案74案例研究741PJM5节点系统742IEEE 118节点系统75小结参考文献附录附表1日前调度计划附表2快速启停机组计划附表3计及快速启停机组的+δ调度增量计划附表4计及快速启停机组的+δ调度计划附表525%调度增量计划附表6基于+δ和25%计划的实际出力计划附表7F1风电场配套储能系统充放电基值附表8F2风电场配套储能系统充放电基值

由于风电出力预测难、波动、间歇和不可控等特性，导致风电难于大规模积极、有效地调度并网，因此大规模风电并网的现代电力系统洁净经济调度成为亟待研究解决的问题。为满足广大间歇式新能源发电科技工作者的需求，我们编写了这本《现代电力系统洁净经济调度理论与应用》。 本书主要总结了新疆大学袁铁江博士/晁勤教授新能源并网技术研究团队、清华大学陈来军博士团队、国网新疆电力公司电力科学研究院、国网新疆电力公司经济技术研究院等单位多年来在风力发电并网调度技术方面的研究成果。在针对高准确度风电功率预报、利用储能平滑风电出力、风火电运行成本等影响风电并网调度关键问题研究的基础上，综合实际案例阐述了电力系统洁净经济调度对于风电发展的决定性意义，归纳出兼顾风电特性、环境保护和系统经济运行的新的电力系统调度策略。 本书的主要创新性工作体现为：构建的多尺度相互协调的调度模式不但保证了风电场计划出力能够跟踪其预报出力值，且能够自平滑风电出力预报误差、波动、间歇和反调峰等出力特性对电网的影响，在确保基于风电出力预报的风电调度计划被有效执行的同时，兼顾全网运行的经济性和安全稳定等多重优化目标，同时成功地将一个包括环境保护和经济运行等多重目标的优化问题，转化为一个类似传统电力系统经济调度的单目标优化问题；在单目标经济调度的基础上，衍生出具有实质性突破的电力系统多目标经济调度模式。通过本书，读者能够便捷地了解现代大规模风电并网电力系统洁净经济调度的进展，为未来国家相关标准或者规范的制定提供了一定的依据，有利于推动风电大规模并网发电和促进能源节约、环境保护和电力技术的研究和进步。 感谢新疆杰出青年自然科学基金项目、国家自然科学基金项目（51167018、51367018、51577163）、新疆大学“211工程”优秀学术著作出版基金等为本书出版提供的支持。